Учените от Института Макс Планк за Когнитивна Наука и Изследване на Мозъка в Лайпциг, Германия, са открили, че нивото на сензитивност в състоянието на невронните мрежи в момента, когато в мозъка постъпва нова информация под формата на нови стимули, е определящ фактор за това колко силно мозъкът ще реагира на стимулите.
В зависимост от състоянието на невронната мрежа, определени нервни клетки в така наречения „соматосензорен кортекс“ могат да бъдат повече или по-малко възбудими, което влияе на последващата обработка на информацията. Това означава, че откликът на мозъка е вече модулиран още на входа на церебралния кортекс и не зависи само от това как стимулът ще бъде оценен в зоните за висши когнитивни процеси.
Д-р Тилман Стефани, един от авторите на изследването доказало връзката между състоянието на възбудимостта на невронните мрежи и степента на реагиране на даден стимул, обяснява:
„Винаги има някаква степен на активност между невроните на една невронна мрежа, дори ако няма външни влияния върху човека в този момент. Така, че системата никога не е напълно неподвижна или неаквтивна. Всъщност, информация за обработка постоянно се появява от вътрешните органи и системи на тялото за сърдечния ритъм, храносмилането, дишането, позицията ни в пространството, температурата и генерираните мисли като част от вътрешния ни свят. Това влияе на възбудимостта на различните невронни мрежи. Динамиката на вътрешните процеси следователно влияе на възбудимостта на невроните и в резултат на това влияе и на отклика към даден стимул. Така, че мозъкът изглежда не функционира като компютър, където една и съща постъпваща информация винаги води до една и съща реакция.“
Варирането в нивото на възбудимост на невронните мрежи не се случва на напълно случаен принцип, а по-скоро показва определен повтарящ се модел: възбудимостта в даден момент зависи от състоянието на невронните мрежи в предишни моменти и същевременно повлиява на състоянието на невронните мрежи в следващите моменти.
Д-р Стефани и другите изследователи от екипа са открили доказателства за това, че варирането във възбудимостта на невронните мрежи е и един вид адаптивен механизъм на мозъка за справяне с разнообразните стимули, които постоянно пристигат в мозъка от външната среда. Един-единствен стимул не би трябвало да има внезапен възбуждащ ефект върху цялата нервна система, нито да бъде изцяло игнориран и да избледнее прекалено бързо.
Вниманието и пренасочването му от един стимул към друг играе също роля за степента, в която мозъкът реагира на първия стимул. Д-р Стефани пояснява:
„Ако насочите вниманието си към нещо друго, първоначална силна реакция на мозъка към първия стимул все пак може да се случи в соматосензорните зони. Обаче, последващата обработка на информацията в зоните за когнитивните (мисловни) процеси може да направи така, че стимулът, от който сме изместили вниманието си и сме го насочили към нещо друго, да не бъде възприет на съзнателно ниво и той да бъде отчетен единствено на соматосензорно ниво.“
Невроучените проучват как да спомагат за развиването на способността на деца и възрастни за управление на вниманието и за подобряване на останалите умения за учене (четене, слухова обработка и т.н.). Въз основа на откритията за невропластичността, са разработени програми като Fast ForWord, Reading Assistant, SoundSory и ForBrain. Те стимулират създаването на невронни връзки и мрежи в онези зони, които са свързани с когнитивните умения. Програмите се използват и като интервенция при деца с дислексия, дефицит на вниманието, разстройство на слуховата обработка и т.н.
